張振，張懷東，曾建強，王佳媛

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊，安徽六安 237000）

0 引言

秦嶺-大別-蘇魯中央造山帶是我國重要的貴金屬、多金屬成礦帶，從東向西依次分布著膠東金礦、五河金礦、霍山金礦、老灣金礦、小秦嶺金礦，其中老灣金礦與霍山金礦同屬于秦嶺-大別造山帶北麓的北淮陽構(gòu)造帶，是形成于古特提斯洋向北俯沖過程與全面碰撞后伸展階段的構(gòu)造控礦型金礦。河南老灣金礦帶發(fā)現(xiàn)并開采于20世紀(jì)70年代，2010年后，河南省地勘基金下達了河南省桐柏縣老灣金礦深部及外圍整裝勘查項目，實行礦權(quán)整合，擴大找礦范圍，整體勘查，找礦工作不斷取得突破。截至2020年，已探明金資源量達208 t，位列全國第四，且預(yù)測金找礦潛力可達200～500 t。同樣發(fā)現(xiàn)并開采于20世紀(jì)80年代的安徽霍山金礦，勘查工作多處于停滯狀態(tài)。近年來，筆者參與霍山金礦研究項目，結(jié)合前人研究，發(fā)現(xiàn)霍山金礦和老灣金礦有諸多類似之處。本文就兩處金礦帶成礦特征、典型礦床特征等進行分析討論，探討霍山金礦帶深部成礦機制，以期對深部找礦工作提供參考。

1 空間分布特征

北淮陽構(gòu)造帶位于昆侖-秦嶺-大別-蘇魯造山帶中部[1]，屬桐柏-大別造山帶北麓，南部以桐柏-桐城斷裂為界，北部以信陽-防虎山斷裂(六安斷裂)為界，西接南陽盆地，東部被郯廬深斷裂帶所截切[2～3]，是擁有沙坪溝、湯家坪、肖畈等大型-超大型鉬礦及眾多鉛鋅礦、金礦的多金屬成礦帶[4]。

圖1 北淮陽構(gòu)造帶地質(zhì)簡圖Figure 1. Geological sketch of the northern Huaiyang tectonic belt

老灣金礦帶位于河南省桐柏縣，位于北淮陽構(gòu)造帶西段，西側(cè)為泌陽凹陷，東為吳城盆地。金礦帶分布于桐柏-桐城斷裂北側(cè)，呈東西30 km，南北0.8～1.3 km 的北北西向狹長帶狀[5]；礦床多位于北部松扒斷裂、南部老灣斷裂之間。老灣金礦帶分布著夏老莊、關(guān)爺嶺、彭家老莊、上上河、老灣、北楊莊、粉坊莊、下肖灣、歇馬嶺、大沖等眾多金礦（床）點（圖2），累計查明金金屬量超200 t。

圖2 老灣金礦帶地質(zhì)簡圖（據(jù)文獻[7]略改）Figure 2. Geological sketch of the Laowan gold belt (modified after Yang Meizhen et.al., 2014[7])

霍山金礦化帶位于安徽省霍山縣，位于北淮陽構(gòu)造帶東段，金礦床（點）多位于中生代曉天-磨子潭火山巖盆地內(nèi)，東西長24 km，南北寬0.5～2 km，呈北西向帶狀展布；其南部為桐柏-桐城斷裂（曉天-磨子潭斷裂），其次級掃帚河-童家河斷裂控制區(qū)內(nèi)金礦的分布。霍山金礦帶分布著單龍寺、汪家老屋、隆興、汪家沖、蓮花地、戴家河、郎嶺灣、東溪和南關(guān)嶺等金礦（床）點（圖3），累計查明金金屬量近6 t[6]。

圖3 霍山火山巖地區(qū)地質(zhì)化探簡圖Figure 3. Geological and geochemical sketch for the Huoshan volcanic rock area

2 基底地層對比

老灣金礦帶成礦基底為下古生界龜山巖組，主要為一套碎屑巖組合，夾少量火山巖及碳酸鹽巖，屬綠片巖、角閃巖相，中級變質(zhì)巖，特征變質(zhì)礦物主要有黑（白）云母、石榴石及藍晶石。該組下部常見有不穩(wěn)定的大理巖和碳質(zhì)夾層，上部有較穩(wěn)定的斜長角閃片巖（變基性火山巖）。礦區(qū)龜山巖組上部為二云石英片巖夾斜長角閃片巖，中部為灰綠色斜長角閃片巖，下部為淡黃色二云石英片巖[8]。眾多學(xué)者[9]研究認為龜山巖組形成于中-新元古代（920 Ma 左右），經(jīng)歷了志留紀(jì)、石炭紀(jì)、白堊紀(jì)三期變質(zhì)作用，原巖應(yīng)為海底火山噴發(fā)的中-基性熔巖夾少量凝灰?guī)r的變質(zhì)細碧角斑巖建造，普遍含Au 0.08 g/t，是地殼平均值的2～3倍[10]；在老灣礦區(qū)，白云石英片巖平均含Au為0.38 g/t，近礦圍巖平均含Au可達2.62 g/t[11]，是老灣礦帶金的礦源。

霍山金礦化帶分布于曉天-磨子潭火山巖盆地，出露毛坦廠組一套安山質(zhì)火山巖組合，呈面型似層狀分布，為該區(qū)賦礦地層（蓋層）?；诪樾略糯鷱]鎮(zhèn)關(guān)群、早古生代佛子嶺巖群[12]，盆地南側(cè)(及更深部)為早元古代大別群雜巖。區(qū)域上火山巖蓋層之下發(fā)育廬鎮(zhèn)關(guān)群變質(zhì)巖，原巖為中基性火山巖，以斜長角閃巖等為主，經(jīng)過多期的混合巖化作用其含金豐度高出克拉克值數(shù)倍[（8～12）×10-9]至數(shù)十倍[（80～205）×10-9][13]。該巖群中的金元素多次活化、遷移和富集，形成原生礦源層[6,14]。佛子嶺巖群廣泛出露于礦帶以北，為一套中淺變質(zhì)巖系，原巖為類復(fù)理石建造，為一套砂-砂泥-泥質(zhì)沉積，屬大陸邊緣半深海-深海槽盆相類復(fù)理石建造。研究表明，佛子嶺巖群巖石建造含金豐度（0.5～15）×10-9，平均為2.4×10-9，其中潘家?guī)X組平均含金（7～11）×10-9,也是區(qū)內(nèi)有一定意義的含金建造之一[11]。

老灣金礦帶龜山組成分復(fù)雜，其原巖恢復(fù)既有火山巖，也有中性泥質(zhì)巖、砂巖等沉積巖，時間跨度為中元古代—晚古生代，成巖時代、巖性組合特征與霍山金礦廬鎮(zhèn)關(guān)巖群、佛子嶺巖群相對應(yīng)，是北淮陽構(gòu)造帶具有金成礦“礦源”的含金建造。

3 控礦構(gòu)造對比

老灣金礦帶主要控礦構(gòu)造為老灣韌-脆性剪切帶，礦帶北側(cè)為松扒斷裂，南側(cè)為老灣斷裂，兩條主斷裂和區(qū)域韌性剪切帶的走向一致，約300°[15]，位于桐柏-桐城斷裂北側(cè)。以往資料顯示上部脆性斷層區(qū)為石英脈型金礦控礦構(gòu)造體系，下部韌性變形區(qū)為似層狀蝕變巖型金礦控礦構(gòu)造體系[12]。韌性構(gòu)造控礦體系為中生代早期板塊之間斜向碰撞作用形成的構(gòu)造塊體間平行于造山帶的韌性剪切帶，脆性控礦構(gòu)造體系為中生代晚期造山帶淺層變形形成。

霍山金礦以南為桐柏-桐城斷裂東段（曉天-磨子潭斷裂），走向300°～315°，為大型韌-脆性剪切帶，也是區(qū)內(nèi)主要的金礦控礦構(gòu)造。該構(gòu)造帶在燕山中晚期火山斷陷盆地形成之后繼續(xù)活動，表現(xiàn)為疊加在火山巖盆地之上的多條與之近乎平行展布的次級破碎帶，其中對火山巖盆地內(nèi)金礦成礦影響最大的是掃帚河-童家河構(gòu)造破碎帶。該破碎帶長約20 km，寬500～1500 m，走向300°～315°，由構(gòu)造角礫巖、碎裂巖以及裂隙帶組成，是區(qū)內(nèi)石英脈型金礦主要控礦構(gòu)造體系。以往東溪-南關(guān)嶺勘查工作顯示，南關(guān)嶺深部5號似層狀蝕變巖型金礦體為斷裂帶燕山晚期伸展滑脫作用造成深部北東傾向的韌性變形而形成的。

老灣金礦帶與霍山金礦同處桐柏-桐城斷裂帶北側(cè)，桐柏-桐城斷裂是北淮陽構(gòu)造帶與大別地塊的分界線，控制著北淮陽斷褶和大別山隆起的差異發(fā)展，對區(qū)內(nèi)的成巖成礦作用和巖漿構(gòu)造活動都具有十分重要的控制作用。老灣金礦與霍山金礦控礦構(gòu)造均為與桐柏-桐城斷裂帶相關(guān)的韌-脆性構(gòu)造體系。

4 巖漿巖與成礦關(guān)系

老灣金礦帶內(nèi)巖漿的活動發(fā)育，其中燕山期巖漿活動最為強烈，南部的老灣花崗巖體（132.5 Ma）[16]和松扒花崗斑巖脈帶（138.9 Ma）[7]又是其中最具代表性的地方；另外，后期石英鈉長斑巖呈不規(guī)則狀穿插，廣泛發(fā)育，局部見煌斑巖脈。南部老灣板狀深成花崗巖體（形成深度12 km，700～800 ℃）[17]無礦化異常和礦化現(xiàn)象，而以松扒斷裂淺成巖漿活動為中心發(fā)育眾多多金屬礦化，形成銅鉬-銀鉛鋅-金等多金屬套合的巖漿熱液體分帶性礦化系統(tǒng)，金礦化相對遠離巖漿活動中心，符合與侵入巖有關(guān)的巖漿熱液體系金屬元素分帶規(guī)律[18]。楊梅珍通過松扒花崗斑巖同位素年齡與前人獲得的石英脈晶洞充填的淡綠色白云母39Ar/40Ar年齡（138 Ma）[19]，認為老灣金礦帶金多金屬熱液成礦作用與桐柏-大別造山帶巨量巖漿活動之前的淺成高位巖漿活動密切相關(guān)。

霍山金礦處于東西向火山巖盆地，燕山期晚侏羅世—早白堊世火山巖發(fā)育。眾多研究證明火山巖蓋層為金礦圍巖，而早白堊世中晚期巖漿巖活動強烈，與金成礦關(guān)系密切。

礦帶西部凌家沖雜巖體年齡集中在134～127 Ma；礦帶東部東溪金礦的安山巖為130 Ma。其中凌家沖雜巖體包括閃長巖、花崗閃長巖、云斜煌斑巖、二長花崗巖、石英二長巖，大部分為高鉀鈣堿性，與島弧地區(qū)的火成巖具有相似的特征，形成于伸展構(gòu)造環(huán)境[20]，其源區(qū)物質(zhì)以元古代的基底物質(zhì)為主。隆興及凌家沖金礦化多位于閃長巖侵入方向上盤，并具強烈的黃鐵礦化、黃銅礦化，故前人推斷凌家沖雜巖體為區(qū)內(nèi)金礦床的熱源。礦帶東段分布有一系列晚期的堿性巖脈，包括正長閃長巖、角閃正長巖、正長巖、石英正長巖，而礦脈中石英的δ18OSMOW=3.23‰～6.70‰，亦反映深源特點[21]，且東側(cè)曉天地區(qū)分布銅鉬-銀鉛鋅-砷銻多金屬異常分帶區(qū)，亦符合與侵入巖有關(guān)的巖漿熱液體系金屬元素分帶規(guī)律。曉天火山盆地為上疊式盆地，推測其下部為一淺成巖漿房，東溪-南關(guān)嶺金礦是與燕山晚期堿性侵入巖相關(guān)的淺成熱液礦床。

5 典型礦床特征對比

5.1 礦體與圍巖蝕變特征

老灣金礦帶以上上河、老灣金礦床最為典型，其中上上河金礦為脈狀金礦，剖面上礦脈呈斜列式展布[22]，礦脈多為單脈，陡立、平直，局部波狀彎曲，沿韌-脆性斷裂構(gòu)造帶分布。老灣金礦床位于上上河礦段的東部，上部石英型礦脈按5～70 m 不等間距分布，與上上河特征相似，下部蝕變巖型礦體呈層狀、似層狀，近平行展布。礦脈走向290°～310°，與區(qū)域主構(gòu)造方向一致。金屬礦物以黃鐵礦、自然金為主。圍巖蝕變以硅化、黃鐵礦化、絹云母化為主,其次是綠泥石化、碳酸鹽化。常在礦體頂?shù)装逍纬?～6 m的蝕變帶,礦體與蝕變帶界限清楚,蝕變帶與圍巖漸變過渡。上上河金礦與老灣金礦脈狀礦體賦存空間具有局限性，往往距地表較近，礦脈比高小于60 m[15]，礦脈向下逐漸尖滅。而深部蝕變巖型礦體以層狀、似層狀向下延伸（圖4）。

圖4 老灣E6線[21]、南關(guān)嶺1線剖面Figure 4. Section E6[21]across Laowan and section 1 across Nanguanling

霍山金礦以東溪、南關(guān)嶺金礦床最為典型。東溪金礦體產(chǎn)于含金石英脈內(nèi)，而含金石英脈的平面展布，嚴(yán)格受北西向斷裂構(gòu)造的控制，呈狹長帶狀分布。南關(guān)嶺礦區(qū)位于東溪金礦東側(cè)，上部石英脈型金礦分布于幾個較大的含礦破碎帶內(nèi)，呈平行式或斜列式分布，深部5 號主礦體則呈緩傾斜似層狀，長230 m，平均厚5.4 m，最大延深215 m[6]。與成礦作用有關(guān)的圍巖蝕變主要分布在含礦破碎帶內(nèi)以及石英脈兩側(cè)，蝕變類型主要有青盤巖化、碳酸鹽化，次為硅化、絹云母化、赤鐵礦化、黃鐵礦化、冰長石化等。東溪、南關(guān)嶺金礦脈狀礦體多陡傾狀，與區(qū)域斷裂方向一致，含礦石英脈向下呈楔形尖滅，延深較小，一般為20～30 m，最大達70 m。南關(guān)嶺5 號似層狀礦體位于脈狀礦體以下，向深部有延伸趨勢，且以往鉆探顯示深部碎裂巖（ZK5033、ZK613）、糜棱巖化二長花崗巖（ZK120）均有金礦化[12]。

由表1可知，兩金礦體均為“上脈下層”狀，脈狀礦體賦存標(biāo)高有限，蝕變巖型層狀礦向深部延伸，礦化蝕變類型相似。老灣金礦深部蝕變巖型金礦為主礦體，資源量可觀；而霍山金礦現(xiàn)階段主礦體為地表石英脈型，資源量少，但以往勘查鉆孔內(nèi)可見蝕變巖型金礦，說明其深部具蝕變巖型金礦找礦潛力。

表1 老灣金礦與霍山金礦礦床地質(zhì)參數(shù)特征Table 1. Characteristics of geological parameters of the Laowan and Huoshan gold deposits

5.2 流體包裹體特征

老灣金礦帶上上河礦段、老灣礦段流體包裹體為早期成礦流體捕獲了低鹽度、富CO2的流體包裹體[15]，溫度、鹽度相對高，中期、后期逐漸降低，由中溫、低鹽度、富CO2的NaCl-CO2-H2O流體演化為低溫、低鹽度的NaCl-H2O 流體。成礦流體為中低溫、低鹽度的富碳質(zhì)流體體系，礦體形成于中低溫、弱酸性和弱還原環(huán)境中[15]。

霍山、東溪金礦流體包裹體、氣液包裹體幾乎全部為H2O 包裹體，為中低溫、低鹽度的流體[7]，流體體系為NaCl-H2O流體。

二者流體包裹體都為中低溫、低鹽度的流體，老灣金礦帶流體包裹體前中期為富CO2的NaCl-CO2-H2O 流體體系，而東溪金礦流體包裹體未見H2O 以外的氣體（表2）。說明老灣金礦前中期中溫?zé)嵋夯顒訌娏遥羯浇鸬V則為低溫?zé)嵋夯顒印?/p>

表2 流體包裹參數(shù)Table 2. Parameters of fluid inclusions

5.3 H-O同位素特征

分別統(tǒng)計老灣金礦帶上上河、老灣礦段及霍山、東溪金礦成礦流體的氫、氧同位素值（表3），并投影至δ18O-δD關(guān)系圖（圖5）中。

圖5 老灣、霍山金礦帶成礦流體氫氧同位素組成Figure 5. Hydrogen and oxygen isotopic compositions of oreforming fluids from the Laowan and Huoshan gold belts

表3 氫、氧同位素特征Table 3. Features of oxygen and hydrogen isotopes

上上河礦段部分樣品的氫、氧同位素投點落在原生巖漿水內(nèi)，上上河礦段大部分樣品及老灣礦段樣品均落在原生巖漿水和雨水線之間，且靠近原生巖漿水。表明老灣金礦帶早期的成礦流體主要為巖漿熱液，中期階段為巖漿熱液與大氣降水的混合熱液，后期大氣降水影響較強。

東溪金礦礦化石英脈中的氫、氧同位素投點落在原生巖漿水和雨水線之間，相對靠近降水線，表明了東溪金礦在礦化過程中大氣降水為主要作用，巖漿流體輔助并少量參與成礦過程，屬低硫型淺成低溫?zé)嵋旱V床特征。

流體包裹體及H-O 同位素特征的差異說明霍山金礦巖漿熱液活動相對不發(fā)育，但這種差異可能與樣品采集相關(guān)。霍山金礦采樣局限于東溪金礦地表處，樣品為石英脈型礦，鉆孔及南關(guān)嶺深部蝕變巖型金礦暫無研究，可能造成此差異。

6 成礦時代、成礦模式探討

老灣金礦成礦類型一直存在爭論，陳建立等認為老灣金礦兩次礦化事件為加里東-印支期（364 Ma、406 Ma），并根據(jù)上上河、老灣礦床包裹體富CO2的特征[24]，認為老灣金礦是形成于古特提斯洋向北俯沖過程與全面碰撞后伸展階段俯沖（增生）環(huán)境下發(fā)育的造山型金礦[1,23]。而楊梅珍等通過松扒花崗斑巖同位素年齡與前人獲得的石英脈晶洞充填的淡綠色白云母39Ar/40Ar年齡（138 Ma）[19]，認為老灣金礦是與燕山期巖漿活動有關(guān)的淺成熱液型礦床。

霍山金礦賦礦地層為毛坦廠組安山質(zhì)火山巖（130Ma）[20]，成礦時代明顯晚于毛坦廠組，推測為早白堊世晚期，與北淮陽東段多金屬礦成礦時代一致。倪培、張定源等根據(jù)流體包裹體和氫氧同位素分析結(jié)果及其含典型蝕變礦物“冰長石”的特征，認為東溪-南關(guān)嶺金礦是與區(qū)內(nèi)早白堊世晚期巖漿巖脈（隱伏巖體）相關(guān)的淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。

縱觀桐柏-大別多金屬成礦帶，區(qū)內(nèi)典型斑巖型礦床與早白堊世中晚期中酸性小斑巖體具有緊密關(guān)系，且成礦年齡自西向東從129 Ma（千鵝沖）到110 Ma（沙坪溝）逐漸變新[25]，多分布于桐柏-桐城斷裂帶北側(cè)，成礦多受北北東或近南北向早白堊世晚期小巖體（具A 型花崗巖特征）影響。且同處中央造山帶的山東膠東金礦成礦年齡段為123.0～110.6 Ma，大多數(shù)金礦床形成于（120±5）Ma，也與早白堊世中晚期花崗巖關(guān)系密切。推測老灣與霍山金礦帶同是與早白堊世中晚期花崗巖有關(guān)的淺成低溫?zé)嵋盒偷V床。

7 成礦機制探討

（1）中元古代—早古生代原巖為海底火山噴發(fā)的中-基性熔巖夾少量凝灰?guī)r的變質(zhì)細碧角斑巖建造，該建造中廬鎮(zhèn)關(guān)巖群-佛子嶺巖群（龜山組）的形成為金礦提供物質(zhì)來源。

（2）中生代早期即早二疊世（255 Ma），華北和揚子陸塊的碰撞及陸塊俯沖[14]，形成一系列走滑斷裂系統(tǒng)，包括早期的桐柏-桐城斷裂。印支-燕山中期經(jīng)歷強烈的韌性剪切變形變質(zhì)作用，使深部基底發(fā)生廣泛的變質(zhì)變形，并形成切割較深的剪切帶，為金的運移提供了通道。

（3）燕山期，即早白堊世早期—中晚期(136～110 Ma)，巖石圈拆沉和軟流圈上涌導(dǎo)致下地殼重熔和廣泛的巖漿活動[26～28]，沿桐柏-桐城斷裂帶廣泛發(fā)育大規(guī)模的花崗巖漿活動，花崗質(zhì)巖漿侵入為北淮陽地區(qū)老灣、霍山金礦帶金多金屬礦化提供了熱量、流體、S、Au和Mo多金屬成礦元素。

早期的剪切帶為金礦的賦存提供了空間，成礦物質(zhì)及載礦流體源于基底剪切帶的韌性域，燕山晚期巖漿熱液活動造成成礦流體運移至成礦帶內(nèi)的韌-脆性域，形成“上脈下層”狀金礦。

8 結(jié)論

通過老灣金礦帶與霍山金礦化帶多項特征對比發(fā)現(xiàn)：

（1）同處北淮陽構(gòu)造帶，成礦基底地層一致，桐柏-桐城斷裂同為兩礦帶的導(dǎo)礦構(gòu)造，礦帶內(nèi)主要的成礦構(gòu)造多與桐柏-桐城斷裂方位一致。

（2）區(qū)內(nèi)中生代巖漿巖發(fā)育，位于礦帶邊緣部位，晚期斑巖（脈）可能為金礦提供部分來源。礦體呈“上脈下層狀”，脈狀礦體賦存標(biāo)高有限，蝕變巖型層狀礦向深部延伸，礦化蝕變類型相似。

（3）流體包裹體都為中低溫、低鹽度的流體，成礦物質(zhì)來源于巖漿水與大氣降水，成礦類型為淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。

（4）霍山金礦勘查工作程度較低，含礦脈體群之間有空白區(qū),尤其是深部沒有控制，深部及外圍具有較好的找礦潛力。